La portata Q di un fluido è definita come quanto di questo fluido attraversa una certa sezione in determinato intervallo di tempo: Q = v · S [m³/s]
In questo caso v rappresenta la velocità del fluido in [m/s] misurata mentre attraversa la sezione S in [m²]. Si può facilmente trasformare questo valore in [l/s] moltiplicando Q per 1000, poiché 1 litro corrisponde a 0,001 metri cubi.

Facciamo 3 esempi in cui possiamo trovare una risorsa d’acqua in movimento:

1. condotta forzata: in questo caso abbiamo un tubo, definito da un diametro nominale DN che ci permette di sapere con esattezza la sezione di passaggio del fluido.
   S = π · D² · 0.25 [m²] sezione o area di un tubo con diametro interno D in [m].
   
   

2. canale aperto: ipotizzando una forma rettangolare del canale, in questo caso il valore di S dipenderà dalla larghezza L di esso e dall’altezza h del fluido che scorre al suo interno S = L · h 
   [m²].
   
   

3. torrente/fiumiciattolo/rigagnolo: in questo caso la sezione non è ben determinata poiché la superficie bagnata dal fluido risulta irregolare causa rocce, rami e altri ostacoli naturali.
   Misurazioni di portata vengono fatte anche in questi casi tramite meccanismi interessanti che andremo a descrivere a breve.

Ci sono alcuni metodi artigianali e non con cui si può misurare la portata, che sia in una condotta, un canale o un torrente.

1. Condotta: in questi casi bisogna munirsi di recipiente di capienza nota. L’ideale sarebbe avere un rubinetto con cui dare un inizio e una fine precisi alla misurazione. Avendo anche le dimensioni della condotta è possibile anche conoscere la velocità di deflusso dell’acqua. Troveremo un risultato in litri al secondo.
   
   

   

1. Canale: conoscendo le misure di altezza del profilo di acqua e la larghezza del canale è possibile risalire alla portata. Munirsi di un oggetto che galleggi e posarlo al punto A; con un cronometro misurare il tempo impiegato dall’oggetto per raggiungere B, posto ad una distanza nota e scelta a priori nel realizzare la struttura. In questo modo avremo le dimensioni per calcolare la sezione e la velocità dell’acqua.
   Tramite la formula definita prima sarà possibile calcolare la portata in m³/s.
   
   

2. Torrente: in questo caso per misurare si può optare per il cosidetto stramazzo.
   Esistono vari tipi di stramazzi, questo rappresentato viene chiamato triangolare in parete sottile ad angolo retto.
   È uno strumento preciso, generalmente utilizzato per piccole portate.

   La formula, valida per h₀ ≥ 0.06 m e per p > 0.1 m, che permette di ricavare la portata è la seguente: Q = 1.42 · h₀^1.5     
   In questo caso: l₀ = 2 · h₀ e α = 90°
   
   

Per salto H ci si riferisce alla differenza in altezza misurata in metri tra il punto dove viene presa l’acqua e il bacino dove viene restituita.

Il salto rappresenta il secondo parametro cruciale per la definizione della potenza massima teorica estraibile dalla turbina.

Un modo semplice sfrutta il gps del telefono: leggere il valore nei due punti di presa e restituzione dell’acqua e farne successivamente la differenza.

Attualmente noi di FGS stiamo provando a sviluppare un prototipo di turbina molto piccola teoricamente in grado di produrre quasi 100W, ideale per quelle tante richieste che ci arrivano in cui salto e portata sono bassi.

Come precendentemente detto, i parametri fondamentali per capire che tipo di turbina soddisfi le nostre necessità sono la portata e il salto.

Vediamo meglio come sono legati alla potenza estraibile, cioè quello che interessa davvero:
P = Q · H · g

dove: P è la potenza teorica estraibile da una turbina generica installabile nel sito misurata in Watt
Q è la nostra portata, misurata in litri al secondo

H è il salto in metri teorico che possiamo sfruttare
g = 9.81 m/s² rappresenta l’accelerazione di gravità                         

Nota la potenza teorica estraibile è immediata la scelta dei componenti necessari alla progettazione di un impianto mini-idroelettrico.
In generale il rendimento dell’intero sistema non è superiore al 70%, per cui la reale potenza estraibile sarà nell’intervallo 0.6 · P < P_Reale < 0.7 · P